Das Programm bietet Forschungsmöglichkeiten für Studenten im Grundstudium
Von Michael Häderle
Ausrichtung auf Tau
UNM-Wissenschaftler Kiran Bhaskar sucht nach neuen Behandlungsmethoden für Alzheimer
Seit Jahrzehnten forschen Alzheimer-Forscher haben nach Wegen gesucht, um klebrige Plaques eines Proteins namens Amyloid beta zu beseitigen, das sich auf Neuronen im Gehirn ansammelt – aber Medikamente, die genau das tun, haben wenig Einfluss auf die Demenzsymptome.
Kiran Bhaskar, PhD, außerordentlicher Professor an der University of New Mexico Institut für Molekulare Genetik & Mikrobiologie, hat die letzten 20 Jahre damit verbracht, ein anderes Protein namens Tau zu untersuchen, das normalerweise hilft, Neuronen zu stabilisieren.
Im Fall von Alzheimer und einer Reihe anderer neurologischer Erkrankungen ist bekannt, dass sich Tau in langen Knäueln ansammelt, die die Fähigkeit der Neuronen, miteinander zu kommunizieren, stören, was zu einem kognitiven Verfall der Patienten führt.
Bhaskar und andere glauben, dass es den Schlüssel zu wirksamen Behandlungen sein könnte, es anstelle von Beta-Amyloid zu zielen. In einem neuen Papier veröffentlicht in Cell Reports, fanden er und sein Team heraus, dass eine defekte Form von Tau eine Entzündungsreaktion im Gehirn auslösen kann, die Neuronen schädigt.
Der Zeitpunkt der Veröffentlichung des Papiers ist günstig: Heute ist Welt-Alzheimer-Tag und September ist Welt-Alzheimer-Monat, weist Bhaskar darauf hin.
Sie kümmern sich um alle Trümmer und sorgen dafür, dass unser Gehirn sauber ist.
Die Forschung konzentrierte sich auf die Interaktionen zwischen Tau und Mikroglia – Gehirnzellen, die eine wichtige Haushaltsfunktion erfüllen, indem sie beschädigte Zellteile aus dem Körper fegen. Bhaskar vergleicht sie mit Mülltransportern: „Sie kümmern sich um alle Trümmer und sorgen dafür, dass unser Gehirn sauber ist.“
Aber manchmal werden gute Mikroglia schlecht. „Was passiert, ist, dass sie bei verschiedenen neurologischen Erkrankungen abtrünnig werden können“, sagt er. Diese „Schurken“-Mikroglia setzen chemische Signale frei, die Entzündungen in Gehirnstrukturen verursachen.
Bhaskar möchte wissen, warum Mikroglia überhaupt zu Schurken werden. Die Antwort könnte mit einem „pathologischen Tau“ zu tun haben, einer falsch gefalteten Form des Proteins. „Dieser Dreck sammelt sich in Neuronen an“, sagt er. "Wenn das Neuron Tau wahrnimmt, versucht es, es auszuspucken."
Wenn Tau aus Neuronen in den extrazellulären Raum ausgestoßen wird, markieren die Mikroglia es als abnormal und nehmen es als „Gefahrensignal“ wahr.
Diese Wächterzellen „können wie ein zweischneidiges Schwert wirken“ und lösen die Entzündungskaskade aus, während sie versuchen, Zelltrümmer aus dem Gehirn zu entfernen, sagt er. Sie werden auch weniger effektiv, wenn wir älter werden, bemerkt er. „Mikroglia beginnen zu verblassen“, sagt Bhaskar. „Sie erledigen ihre Arbeit mit zunehmendem Alter nicht effizient“
Bhaskars Labor hat auch entwickelt und getestet ein Impfstoff auf Basis von virusähnlichen Partikeln (VLP) das entfernt Tau aus den Neuronen und scheint die kognitive Funktion zu verbessern – bei Mäusen.
„Die Blockierung dieser Tau-Tangles mit verschiedenen Mitteln, einschließlich unseres VLP-basierten Alzheimer-Impfstoffs, reicht aus, um eine Gehirnentzündung und eine Feed-Forward-Induktion von Tangle-Pathologien zu stoppen – und wiederum eine Verbesserung der Erkennung und des räumlichen Gedächtnisses zu zeigen“, sagt Bhaskar.
Mäuse, die gezüchtet wurden, um Tau-Verwicklungen in ihren Gehirnen zu entwickeln, verbesserten ihre Leistung in mehreren Tests, nachdem sie den Impfstoff verabreicht bekamen, sagt er.
Die nächste Forschungsphase wird an Makaken durchgeführt – Primaten, deren Gehirne dem Menschen ähnlicher sind. Bisherige Forschung in Zusammenarbeit mit der University of California, Davis, und der Kalifornisches Nationales Primatenforschungszentrum zeigt, dass die Impfstoffe sicher sind, eine robuste Immunantwort gegen Tau bieten und keine Nebenwirkungen haben, sagt Bhaskar.